２０世纪９０年代以来，我国已成为世界上最大的建筑材料生产与消费国家，水泥、墙体材料、平板玻璃、陶瓷以及石材等主要建材产品的产量连续多年位居世界第一。建材工业在满足基础设施建设、城镇和房地产业发展的需求，为我国社会财富积累做出巨大贡献的同时，由于市场需求与投资拉动的膨胀造成其产品结构、技术结构和产业结构的严重不合理。整体而言，目前我国建材工业的劳动生产率仅为世界先进水平的１／１０，各类能耗却高于世界先进水平５０％～１５０％。我国建材工业的高速发展是以万元建材产值耗煤５吨、消耗矿山资源逾１００吨、排放二氧化碳２０吨为代价获得的。
为实现我国２０２０年国民经济翻两番、全面建设小康社会的宏伟目标，预计未来１５年我国建材工业仍将处于快速增长时期。可见，提高建材工业整体水平的任务是十分艰巨的。当务之急是抓住发展机遇，树立科学发展观，加速节约型建材工业体系的建设，提高科技自主创新能力，提高矿山资源综合利用率，充分消化社会废弃资源，发展绿色建材与循环生产技术，减少资源、能源消耗和环境污染，以尽可能低的资源、能源和环境代价，获得持久的社会、经济效益。
１．加速产业技术升级、结构优化
这里仅以水泥工业为例说明。水泥是硅酸钙为主要成分的胶凝材料，因其用量大、用途广、性能稳定、耐久以及价格便宜，已成为当今世界生产量最大的基础工程材料。改革开放以来，我国水泥产量平均年增长率超过１０％。１９７８年我国水泥产量仅为０．６５亿吨，１９８５年为１．４６亿吨，居世界水泥产量第一位，２００４年达到９．７亿吨，占世界总产量的４６％。作为发展中的人口大国，我国国民经济稳步发展需要保持一个较大的建设规模，而大规模的基础设施、城镇和住房建设对水泥的需求将持续增长，预计到２０１５年我国水泥消费将进入一个高峰期，届时水泥年产量将达到１３亿吨。
水泥工业是资源密集型产业。生产１吨水泥需要消耗０．８吨石灰石，我国用于生产水泥的石灰石矿可采储量约为２５０亿吨，只能维持水泥工业４０年的需求，而山东、广东等水泥生产大省的石灰石矿可供开采年限已不足１０年。同时，我国的水泥生产大多采用落后的工艺技术与装备，由国际先进的新型干法预分解技术生产的高标号水泥仅占３５％。人工无序采挖优质石灰石矿生产低质水泥的落后生产方式，使我国有限的资源未能得到充分利用，矿产资源浪费与资源不足的矛盾日益突出。水泥工业又是高能耗产业。我国水泥生产每年消耗标准煤近１亿吨、电６５０亿千瓦，比世界先进水平能耗高出５０％。同时，年排放温室气体二氧化碳５．４亿吨、二氧化硫６８万吨，排放粉尘１０００万吨，这相当于３个日产万吨级水泥厂不断将其产生的水泥微粒抛向天空，污染环境。
发展节约型水泥工业的潜力很大。应该以科技进步为导向，从原料开采入手，结合断层化学分析和全球定位系统（ＧＰＳ）建立矿山三维地质结构模型，合理设计不同化学组成矿层原料的开采与水泥配料，在生产实践中不断修正采矿软件，做到无剥离地全面利用矿山资源。国外先进经验证实，这种方法可使水泥原料成本降低３０％，同时延长了矿山开采寿命。在科学采矿的同时，应强化矿区生态环境复垦和绿化造林，制订环境修复标准，并将生态修复纳入采矿许可证制度之中，确保国土生态环境安全。
大力推广大型干法预分解技术是水泥生产技术升级的必然选择，这在行业中已形成共识。日产２０００吨～５０００吨熟料的经济规模与日产６０００吨～１００００吨熟料的发展规模，应是建设小康社会期间大型水泥厂的生产规模。如何采用规模化先进技术加速淘汰占总量６５％的立窑等落后生产方式，是水泥工业面临的较大难题。国家应从财政信贷、税收、采矿、环保等政策上积极引导，倡导节能、降耗、环保的生产方式，力争在“十一五”期间使新型干法预分解技术生产的水泥产量达到全国总量的７０％，能耗从每吨熟料消耗１７０千克标煤降到１１０千克，到２０１０年实现节煤１２００万吨的目标。技术升级将促进水泥工业结构优化，大大加速我国建设节约型建材工业的进程。
２．发展循环经济，使工业废弃物资源化
落后的建材工业是资源、能源消耗大户，也是环境的重要污染源。采用先进技术则可使建材工业消化吸收各种工业废弃物，不断改善和提高环境质量。
高炉渣、钢渣、电厂钙质粉煤灰和煤矸石以及废旧轮胎，可作为混合材料或燃料生产水泥。“十一五”期间我国每年需消化处理３亿吨废弃物，水泥工业在循环经济中可发挥重要的作用。粘土砖可就地取材、就近消费，是最廉价的墙体材料，但每年需消耗良田近十万亩，烧煤约８０００万吨，属能源、土地资源消耗大户。尽管目前我国已有１７０个大中城市禁止生产和使用实心粘土砖，但至２００４年各种新型墙体材料仅占墙材总量的３５％，实心粘土砖占主导地位的局面必须加快扭转。“十一五”期间应发展混凝土砌块产业，采用固定成型、室式养护工艺、高效砌块成型机等先进生产技术，生产过程通过计算机控制，实现墙体材料的自动化生产。要继续推广煤矸石、粉煤灰、矿渣等工业废弃物替代粘土生产空心砖技术，使粘土质煤矸石成为生产空心砖的原料、燃料，为节地、节能和改善环境发挥应有的作用，国家应从政策上鼓励墙体材料产业走新型工业化道路。
我们在要求建材工业充分利用各种资源的同时，还应呼吁建筑业提高建筑的耐久性。如果我国的建筑物设计和使用寿命能从目前的５０年～６０年提高到９０年～１００年，将在减缓快速增长的建筑材料需求并降低资源、能源和环境负荷方面起到重要作用。
３．开发绿色建筑材料
绿色建材对于建筑节能和保护生态环境起着重要作用。我国现有建筑总面积约为４００亿平方米，其中节能住房不足２％。全面建设小康社会，改善居住条件是重要标志，预计到２０２０年我国将新增建筑面积３００多亿平方米。目前我国建筑能耗约占全国总能耗的２７．５％，住房能耗过高已成为能源的重负。每当盛夏之际，很多大中城市经常限电、拉闸，仍难以确保居民用电，同时也严重制约着经济发展。节能、保温型墙体材料，门窗以及屋顶材料的加速开发将为节能建筑提供物质保障。
“十五”期间我国成功研制了低辐射（Ｌｏｗ－Ｅ）玻璃和阳光控制低辐射（Ｓｕｎ－Ｅ）玻璃，用这些材料制成的双层中空玻璃窗与原有的单层玻璃窗相比，每平方米玻璃１０年间可节油１４００千克，对建筑节能的贡献率达２０％。推广双层或三层中空低辐射玻璃窗，不但使室内冬暖夏凉，而且有利于解决大面积采光、隔音和节能三者间的矛盾。此外，我国农村建材副产品资源丰富，近年来已开始采用速生木材、竹、麻秆以及塑料制备的复合材料等生产门、地板和家具，这不仅可以替代我国日益短缺的木材资源，而且有利于综合利用资源和改善生态环境，是值得推广的绿色建筑材料。
４．发展建材构件产业，促进建筑业与建材业协同发展
随着绿色建筑理念的深入人心，节约资源、能源和发展生态化的建筑成为未来建筑业的发展趋势。在向人们提供舒适的生活和工作环境的同时，建筑业现代化将随着我国建筑和建材两大产业的技术进步加速发展，传统的依赖大量廉价劳动力和基础建材原料的手工业建筑模式将得到改变。绿色建筑必须发展多功能的复合墙体材料、节能型地板和门窗、保温型屋顶材料等建筑构件。如玻璃窗构件产业的发展不但可解决采光、隔音、保温的矛盾，同时可降低玻璃破损率３％，提高切裁率６％，相当于每年增加１００万吨玻璃产量，节约标准煤６０余万吨。建材构件业的发展要求建筑设计不断规范化，建筑构件的模式化、标准化将有利于降低建材原料的消耗量，减轻运输负荷，缩短建筑施工周期和提高建筑质量，促进建筑业现代化，使绿色建筑与建材业协同发展。
（作者：中国工程院院士）
责任编辑：于 波
大力发展再制造产业
徐滨士 刘世参 王海斗
建设节约型社会的核心是节约资源。对废旧机电产品进行再制造是节约资源的重要手段。
废旧机电产品中蕴含巨大财富
再好的铁矿也不如废钢，购新不如翻旧。“废旧物质”是能够再增长的物质，是“开采”成本低廉的“富矿”。
废旧机电产品中含有丰富的可再利用资源。当今世界各种物资的总量中，再生资源加工而成的钢占总产量的４５％，铜为３５％，铝为２２％，铅为４０％，锌为３０％。据测算，目前我国可以回收而没有回收利用的再生资源价值高达３００-３５０亿元。每年约有５００万吨左右的废钢铁、２０多万吨废有色金属、１４００万吨废纸及大量的废塑料、废玻璃等没有回收利用。每回收利用１吨废旧物资，可以节约自然资源４．１２吨，节约能源１．４吨标准煤，减少６-１０吨垃圾处理量；每利用１吨废钢铁，可炼钢８５０千克，相当节约成品铁矿石２吨，节能０．４吨标准煤，而且用废铁炼钢周期短，如用铁矿石炼１吨钢需８个工时，而用废钢铁炼１吨钢只需要２-３个工时。现在，电器产品更新换代的步伐越来越快，报废电器产品中的元器件平均只用了２万小时，而元器件平均寿命为５０万小时，因此，报废电器中的元器件还具有旺盛的生命和足够长的使用寿命。
废旧机电产品中含有高附加值。以汽车发动机为例，原材料的价值只占１５％，而成品附加值却高达８５％。如果将发动机原始制造和再制造过程中的能源消耗、劳动力消耗和材料消耗加以对比，可以看出，再制造过程中由于充分利用了废旧产品中的附加值，能源消耗只是新品制造中的５０％，劳动力消耗只是新品制造中的６７％，原材料消耗只是新品制造中的１１．１％-２０％。在一台机器中，各部件的使用寿命不相等，每个零件的各工作表面的使用寿命也不相等，往往会因局部表面失效而造成整个机器报废。通过再制造工程对机器的局部损伤进行修复，可以最大限度地挖掘出废旧机电产品中蕴含的附加值，达到节省资金、节能、节材和保护环境的效果。
对废旧机电产品进行再制造是节约资源的最优途径
再制造是指以机电产品全寿命周期设计和管理为指导，以废旧机电产品实现性能跨越式提升为目标，以优质、高效、节能、节材、环保为准则，以先进技术和产业化生产为手段，对废旧机电产品进行修复和改造的一系列技术措施或工程活动的总称。简言之，再制造就是废旧机电产品高科技维修的产业化。
再制造的重要特征是再制造产品的质量和性能能够达到甚至超过新品，而成本只为新品的５０％，节能６０％，节材７０％，对环境的不良影响显著降低。再制造的对象是广义的。它既可以是设备、系统、设施，也可以是其零部件；既包括硬件，也包括软件。
高新技术的发展和应用是再制造产品在质量和性能上能达到和超过新品的根本原因。一部机电产品制造出来以后，经过若干年后才达到报废，而这期间科学技术迅速发展，新材料、新技术、新工艺不断涌现。对废旧机电产品进行再制造时通过应用最新的研究成果，既可以提高易损零件、易损表面的使用寿命，又可以对老产品进行技术改造，使它的整体性能跟上时代的要求。
再制造工程包括以下两个主要部分：（１）再制造加工--对于达到物理寿命和经济寿命而报废的产品，在失效分析和寿命评估的基础上，把其中有剩余寿命的废旧零部件作为再制造毛坯，采用先进技术进行加工，使其性能迅速恢复，甚至超过新品。（２）过时产品的性能升级--性能过时的机电产品往往是几项关键指标落后，不等于所有的零部件都不能再使用，采用新技术镶嵌的方式对其进行局部改造，就可以使原产品跟上时代的性能要求。信息技术、微纳米技术等高科技在提升、改造过时产品性能方面有重要作用。
再制造不同于维修。维修是在产品的使用阶段为了保持其良好技术状况及正常运行而采取的技术措施。维修多以换件为主，辅以单个或小批量的零（部）件修复。而再制造是将大量相似的废旧产品回收拆卸后，按零部件的类型进行收集和检测，将有再制造价值的废旧产品作为再制造毛坯，利用高新技术对其进行批量化修复、性能升级，所获得的再制造产品在技术性能上能达到甚至超过新品。
再制造也不同于再循环。再循环是通过回炉冶炼等加工方式，得到低品位的原材料，而且回收中要消耗较多的能源，对环境有较大的影响。再制造是以废旧零部件为毛坯，通过高新技术加工获得高品质、高附加值的产品，消耗的能源少，最大限度地找回了废旧零部件中蕴含的附加值，且成本要远远低于新品。
实践证明，再制造是废旧机电产品资源化的最佳形式和首选途径。
废旧机电产品再制造对建设节约型社会的贡献分析
经济效益显著。１９９６年美国再制造工程涉及的８个工业领域中，专业化再制造公司超过７万个，生产４６种主要再制造产品，年销售额超过５３０亿美元，接近１９９６年美国钢铁产业５６０亿美元的年销售额。其中汽车再制造是最大的再制造领域，公司总数为５０５３８个，年销售总额３６５亿美元。资料表明，美国２００２年资源化产业的年产值为ＧＤＰ的１．６％。我国２０２０年ＧＤＰ预计达到４万亿美元，如果以美国２００２年资源化的水平作为我国２０２０年目标，则资源化产业年产值将达到６４０亿美元。
环保作用突出。废旧机电产品资源化可以减少原始矿藏开采提炼以及新产品制造过程中造成的环境污染；能够极大地节约能源，减少温室气体排放。美国环境保护局估计，如果美国汽车回收业的成果能被充分利用，大气污染水平将比目前降低８５％，水污染处理量将比目前减少７６％。
缓解就业压力。实施废旧机电产品再制造，将带动一批新兴产业，解决大量就业问题。美国的再制造业到２００５年安排就业１００万人。如果我国２０２０年达到美国２００５年的规模，也将会创造１００万人的就业岗位。
向人民提供物美价廉的产品。由于再制造充分提取了蕴含在产品中的附加值，在产品销售时具有明显的价格优势。如再制造发动机，其质量、使用寿命、安全性能与新机相同，并有完善的售后服务，价格仅为新机的５０％，可供不同收入阶层选用。
推进废旧机电产品再制造的建议
我国可进行再制造的资源十分丰富。据统计，２０００年，我国汽车保有量为１９００万辆左右，达到报废标准的汽车２１０万辆。２００５年，我国汽车保有量将达到３２５０-３５００万辆，２０１０年达４３５０-４７００万辆，每年报废的汽车将在２００万辆以上。从２００３年起，我国电冰箱年均报废４００万台，洗衣机、电视机、电脑各在５００万台以上。仅电子工业发达的东莞市，每月产生的印刷电路板、覆铜板边角料等电子产品垃圾就超过５０００吨，广东全省则超过８０００吨。我们要以建设节约型社会为契机，积极扶持再制造产业。
政策引导。政府有关部门应该制定一套行之有效的政策、法律和法规，允许再制造后的产品经标记后在市场出售；建立由国家有关部门监督的再制造企业质量认证体系；对高技术再制造企业给予贷款和税收方面的优惠。
示范试点。国家在重点抓好再制造示范企业的基础上，积极引导、建立一批专业化再制造企业群，或将一些有条件的修理企业优化组合、改造升级为再制造企业，使其采用高新技术和产业化方式生产再制造产品。大型装备制造企业应积极参加和支持自己产品的再制造，并在配件供应、销售和服务等方面提供方便。
组织关键技术攻关。发展再制造产业首先要对再制造的有关基础理论、关键技术等进行系统的研究和开发，对产品的再制造性的设计、标准及产品质量控制等方面进行研究，并及时进行成果转化。再制造企业要确保再制造产品的质量，即必须坚持严格的标准使所有再制造产品的性能等同或优于新品。应不断提高服务水平，任何环节的失误都会影响到再制造产业的健康发展。
建立制造商责任制。对一些报废量大的产品，如汽车、家用电器、电脑等，逐步建立由制造企业负责回收进行再制造处理的制度，让制造商从制造工程一开始就关注产品报废后的再制造。
唤起公众的参与意识。广大用户的理解与支持是推动再制造产业发展的重要因素。政府、企业及有关部门应通过有效的宣传工作，引导公众理解再制造的内涵和作用，消除公众对再制造的不正确认识。
（作者单位：装甲兵工程学院装备再制造技术国防科技重点实验室。徐滨士，中国工程院院士；刘世参，教授；王海斗，副教授。）
